Блок трансформаторов для инвертора

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<ц826518 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (53)М. Кл З (22) Заявлено 130879 (21) 3809776/24-07 с присоединением заявки ¹

Н 02 И 1/12

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3004.81. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 30.04.81 (5З) УДК 621. 314. 236 (088 ° 8) /

В.В.Филатов

/ ! с

l

Пермский электротехнический зъвоц

l (72) Автор. изобретения (71) Заявитель (54) БЛОК ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ ИНВЕРТОРА

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве блока выходных трансформаторов для инверторов, преобразующих постоянное напряжение в переменное, трехфазное или однофаэное.

Известен блок, состоящий иэ трех однофазных трансформаторов. Такие устройства при переключении обмоток трансформаторов можно испольэовать, как в однофазном, так и в трехфазном инверторе (Ц .

Однако, форма выходного напряжения в трехфазном инверторе, получается двухступенчатой, а в однофазном — одноступенчатой, что не позволяет иметь низкий клиррфактор в обоих случаях.

Известен также блок, состоящий иэ трех однофазных трансформаторов первой и трех однофазных трансформаторов второй группы с отношением чисел витков вторичных обмоток трансформаторов различных групп 1: 1,16 при равном числе витков первичных обмоток. Вторичные обмотки трансформаторов второй группы разделены на две равные секции 2).

В известном блоке трансформаторов в трехфазном инверторе на выходе получается напряжение трехступенчатой формы. Однако, при использовании этого блока в однофазном инверторе невозможно получить трехступенчатую форму выходного напряжения по величине равной напряжению трехфазного инвертора. Так, если в однофазном инверторе включить вторичные обмотки каждых двух трансформаторов различных групп последовательно, а затем полученные цепи параллельно, то можно получить одинаковое напряжение в обоих вариантах. Но в этом случае форма выходного напря>кения в однофазном варианте будет одноступенчатой, что потребует применения дополнительных фильтров для уменьше2О ния клиррфактора. Все это ограничивает область применения рассматриваемого блока и не позволяет сделать его универсальным в отношении использования как в однофазном так и трехфазном инверторе с равными выходны>я напряжениями.

Цель изобретения — расширение области применения блока трансформато ров при сохранении трехступенчатой форьы к одинаковой величины выходно-.

826518 го напряжения, как.в однофазном, так и в трехфазном инверторе.

Указанная цель достигается тем, что в известном блоке, состоящем из трех однофазных трансформаторов пер- вой и трех однофазных трансформаторов второй группы с равным числом витков первичных обмоток и отношением числа витков вторичных обмоток трансформаторов первой группы к чис,лу витков, разделенных на две равные секции вторичных обмоток трансформаторов второй группы равным 1:1,16, вторичные обмотки трансформаторов первой группы выполнены составными из трех секций с отношением чисел витков 0,72:0,14:0,14.

На фиг. 1 дана схема использования блока трансформаторов в трехфазном инверторе; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие формирование напряжения одной фазы, на фиг. 3 — схема использования блока в однофазном инверторе, на фиг. 4 — диаграммы, поясняющие формирование выходного напряжения.

Блок трансформаторов состоит из трех однофазных трансформаторов первой группы 1-3 и трех однофазных трансформаторов второй группы 4-6.

Первичные обмотки 7-12 всех трансформаторов имер>т одинаковое количество витков . Вторичные обмотки трансформаторов второй группы разделены на две равные секции 13-18. Число витков в обмотках трансформаторов и Величина напряжения на них будет выражаться в относительных единицах.

Тогда число витков секций 13-18 равно 0,58. Вторичные обмотки трансформаторов первой группы, разделены на

3 секции 19-21, 22-24 и 25-27. Транзисторные пары 28-33 образуют инверторные мосты.

Устройство работает следующим образом.

Первичные обмотки 7-9 трансформаторов первой группы 1-3 соединены в треугольник и подключены к трехфазному мосту, образованному транзисторными парами 28- 30. Первичные обмотки 10-12 трансформаторов второй группы 4-6 также соединены в треуголь ник и подключены к трехфаэному мосту, образованному транзисторными парами 31-33. Каждая фаза вторичной цепи, например фаза А, образуется иэ последовательно соедияенных трех секций 19, 20 и 21 вторичной обмотки одного трансформатора 1 первой группы и двух секций 13 и 14 вторичных обмоток двух различных трансформаторов 4-5 второй группы.

При подаче управляющих сигналов на базы транзисторных пар 28-33 к первичным обмоткам 7-12 трансформаторов 1-б прикладывается переменное прямоугольное напряжение с паузой и Фазовым сдвигом О, 120, 240, 30, 150 и 270

Амплитуды напряжения на секциях

13, 14, 19, 20 и 21,образующих фазу

А, пропорциональны виткам этих секций и соответственно равны 0,58;

0,58; 0,72; 0,14; 0,14,что в сумме дает амплитудную величину фазного напряжения, равную 2,16.

Форма составляющих напряжений и суммарного фазного напряжения изображена на фиг.2. Напряжение в двух других фазах образуется аналогично.

Схема однофазного инвертора с использованием предлагаемого блока

iтрансформатора первой группы соединена параллельно с первичными обмотками трансформаторов .второй группы и подключена к средним точкам двух транзисторных пар. Таким образом, образуются три однофазных моста, Пер20 вый мост на транзисторных парах 28, 29 и трансформаторах 1;5 ° Второй мост на транзисторных парах 31, 32 .и трансформаторах 4, 2. Третий мост на транзисторных парах 30, 33 и трансформаторах 3 б. Каждая секция вторичных обмоток трансформаторов второй группы соединена последовательно с меньшей секцией вторичной обмотки трансформатора первой группы. Например, секция 15 соединена последовательно с секцией 20. Полученные цепи для трансформаторов, принадлежащих одному мосту, соединены параллельно между собой и большей секцией вторичной обмотки трансформатора первой группы. Например, секция 19 и последовательно соединенные секции 15, 20 и 14, 21 включены параллельно. Образованные группы секций различных мостов соединены после40 довательно..При подаче управляющих сигналов на базе транзисторных пар 28-33 к первичным обмоткам трансформаторов

45 прикладывается переменьое напряжение с паузой 60 и фазовым сдвигом О

30 и 60 . Амплитуда напряжения на секциях 19, 22 и 25 составляет 0„72 и равна амплитуде напряжения последо5р вательного соединения одной секции вторИчной обмотки трансформатора второй группы и меньшей секции вторичной обмотки трансформатора первой группы, т.е. 0,58+0,14=0,72. Ампли55 туда напряжения на всей цепи вторичных обмоток равняется 2,16 (0,72+

+0,72+0,72) т.е. амплитуде .фазного напряжения в трехфаэном варианте.

Форма составляющих напряжения и суммарное выходное напряжение изображе60 ны на фиг. 4.

Выполнение блока трансформаторов с секционированной вторичной обмоткой трансформаторов первой группы позволяет расширить область применения

65 предлагаемого блока и тем самым по826518 высить степень унификации трансформаторов для различных инверторов.

При производстве однофаэных и трехфазных инверторов можно не расширять номенклат,ру трансформаторов и в обоих (случаях)инверторах использовать предлагаемый унифицированный блок. Все это позволит сократить затраты на изготовление блока трансформаторов в среднем на 2-43. Кроме того, применение в. инверторе унифицированного блока трансформаторов позволит при соответствующем переключении получать с одного прибора однофазное и трехфазное напряжение одинаковой величины. Использование такого блока трансформаторов позволит создать унифицированный инвертор, в отдельных случаях заменяющий два инвертора: однофазный и трехфазный.

Формула изобретения, Блок трансформаторов для инвертора состоящий иэ трех однофаэных трансформаторов первой и трех однофазных трансформаторов второй группы с равным числом витков первичных обмоток и отношением числа витков вторичных обмоток трансформаторов первой группы к числу витков вторичных, разделенных на две равные секции обмоток трансформаторов второй группы равным 1:1,16, отличающийся тем, что, с целью расширений области применения, вторичные обмотки трансформаторов первой группы выполнены составными из трех секций с отношением чисел витков 0,72:0,14:0,14.

ИстоЧники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Монн В.С., Лаптев H.H. Стабилизированные транспортные преобразо- ватели. М., "Энергия", 1972, с. 54, рис. 5-18 r.

2. Блинов И.В. и др. Тиристорный

20 трехфазный инвертор с улучшенной формой выходного напряжения Горьковского ЦНТИ. Р 183-77, 1977. (826518

Р2 О

V!Я

Составитель В. Лисин

Техред Т.Маточка Корректор Н.Щвыдкая

Редактор П.Макаревич

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2532/77 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5